[發明專利]一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法

在審

• 申請號: 201811559693.2
• 申請日: 2018-12-19
• 公開（公告）號: CN109712125A
• 公開（公告）日: 2019-05-03
• 發明（設計）人: 包能勝;方海濤
• 申請（專利權）人: 汕頭大學
• 主分類號: G06T7/00
• 分類號: G06T7/00;G06T7/80;G06T7/136;G06T5/30
• 代理公司: 廣州三環專利商標代理有限公司 44202
• 代理人: 周增元;曹江

本發明實施例公開了一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，包括：進行相機標定；采集施涂過程產生氣泡圖像；S3：選擇涂布棍液面下方部分為目標區域；對所拍攝的氣泡圖像進行均值濾波平滑和直方圖均衡化處理；對預處理后的圖像進行OTSU的自適應閾值分割；對分割后的圖像進行圖像形態學處理；結果輸出。采用本發明，可實現輥式涂布施涂過程所產生氣泡的自動檢測和消除，以克服傳統目測消泡的人為不確定性和記憶模式消泡柔性差的缺點，解決涂布工藝實現的技術瓶頸。

技術領域

本發明涉及涂布復合領域與機器視覺領域，尤其涉及一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法。

背景技術

輥式涂布是一種將無溶劑涂布涂液覆于基材表面的技術，是無溶劑復合的關鍵步驟，無溶劑復合因在整個復合過程中不使用揮發性有機溶劑而得名，是一項國際公認的綠色復合工藝，是軟包裝復合薄膜的一種重要的加工方法。本專利以目前國內最常用的浸輥涂布機為對象，通過機器視覺的方法來檢測施涂過程中所產生的氣泡。

在涂布設備高速運轉時，氣體和涂布液會發生相互作用。由于氣體在涂布液中的流動性較差，氣體會隨著涂布輥一起被帶入到涂布液中，最終通過兩相流的相互作用，形成明顯的氣泡。

在保證檢測精度的前提下，考慮檢測的實時性，要求氣泡檢測方法盡可能簡便，又根據所產生氣泡的特點，采用非侵入式檢測的方法。最常用方法包括聲學檢測和光學檢測，其中聲學檢測適用于宏觀上大范圍氣泡的檢測，而光學檢測則適用于在局部區域上的微小氣泡的檢測，因此本文采用光學檢測法。常用的光學檢測法有：激光相位多普勒測量(PDA)法，干涉微粒成像(IPI)法和直接成像測量(DI)法。其中PDA法和IPI法不適合運動狀態下變形氣泡的檢測，DI法最大的缺陷是檢測稠密重疊性氣泡的誤差較大。

發明內容

本發明實施例所要解決的技術問題在于，提供一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法。可解決浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡的不足，利用機器視覺檢測技術和圖像處理技術，有效地實現了施涂過程產生氣泡的自動檢測。

為了解決上述技術問題，本發明實施例提供了一種浸漬輥涂布施涂過程產生氣泡機器視覺檢測方法，包括以下步驟：

S1：進行相機標定；

S2：采集施涂過程產生氣泡圖像；

S3：選擇涂布棍液面下方部分為目標區域；

S4：對所拍攝的氣泡圖像進行均值濾波平滑和直方圖均衡化處理；

S5：對預處理后的圖像進行OTSU的自適應閾值分割；

S6：對分割后的圖像進行圖像形態學處理；

S7：結果輸出。

進一步地，所述進行相機標定的步驟是采用張正友標定方法對相機進行標定。

更進一步地，所述均值濾波平滑的處理步驟采用以下公式進行：

式中，Z_i代表像素點(x,y)鄰域的灰度值；W_i代表鄰域像素的加權系數；mn代表模板大小。

更進一步地，所述直方圖均衡化處理包括：

用r表示歸一化的原始圖像灰度，用s表示直方圖均衡化后的圖像灰度：

0≤r≤1,0≤s≤1(0代表黑，1代表白)

在[0,1]區間內的任一r值，都產生一個s值，且s＝T(r)，T(r)為變換函數，

T(r)滿足下列條件：

①在0≤r≤1區間，T(r)為單調遞增函數；